作者:桂运安 杨凡 来源:中国科学报 发布时间:2020/8/28 9:55:04
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科学家首次解析人类与恒河猴视网膜衰老分子图谱
为延缓视网膜衰老提供潜在干预靶标

近日,中国科学技术大学薛天课题组与北京师范大学、中科院生物物理研究所科学家合作,在国际上首次“画出”人类与非人灵长类恒河猴视网膜衰老分子图谱,发现人视网膜在衰老过程中的细胞组成改变及关键分子特征。成果8月25日在线发表于《国家科学评论》,为延缓视网膜衰老提供潜在干预靶标,为有效预防和治疗年龄相关性视网膜疾病提供全新思路。

视觉是人和动物最重要的感知觉,至少有80%的外界信息经由视觉系统接收、处理和感知。光线作用于视网膜中的感光细胞,这些细胞将光信号转换为电信号,经过多级神经元传递,最后视觉信号通过视神经传输到大脑中,使得人和动物能够感知外界物体的大小、明暗、颜色、动静。然而,随着年龄增长,视网膜功能会逐渐退化。因此,了解视网膜衰老进程中细胞组成及其内在基因调控网络变化,对治疗和预防年龄性相关视网膜疾病有着不可忽视的推动作用。

中国科大联合团队共收集119520个不同年龄段的人和恒河猴视网膜单细胞转录组数据。通过比较人和恒河猴视网膜细胞组成和区域性分子差异,研究人员发现原来界内认为同质化的视杆细胞,实际上可以分为两类MYO9A阳性和阴性细胞,这两种细胞在人和恒河猴中组成比例有很大差异;对黄斑区和外周区视网膜进行对比,发现穆勒胶质细胞与视椎细胞在黄斑区和外周区存在明显的基因表达差异。

为了研究人类和恒河猴视网膜衰老过程中分子演变进程,研究人员对视网膜黄斑区和外周区的数据进行拟合,计算出两个区域的衰老曲线。结果显示,黄斑区衰老程度高于外周区,这与外周区穆勒胶质细胞高表达具有神经保护作用功能的基因相吻合;视杆细胞在衰老过程中损伤明显,特别是MYO9A基因阴性的视杆细胞在衰老过程中更容易减少数量。研究人员还发现黄斑区特异富集的基因在衰老过程中表达量会显著下降,外周区富集基因却无明显下降现象。最后,研究人员根据两个物种的视网膜基因表达谱,构建55种视网膜疾病易感基因的表达图谱,发现了这些基因表达的区域和细胞类型特异性。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa179

 
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